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焊接材料

　　(一)手工电弧焊焊接材料

　　1.焊条的组成。

　　焊条是涂有药皮的供电弧焊使用的熔化电极，由药皮和焊芯两部分组成。

　　(1)焊芯。焊芯有两个作用：一是传导焊接电流，产生电弧把电能转化成热能;二是焊芯本身熔化为填充金属，与母材金属熔合形成焊缝。

　　如果用于埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊和气焊等熔焊方法作填充金属时，则称为焊丝。焊丝可分为非合金钢及细晶粒钢焊丝、热强钢焊丝和不锈钢焊丝三类。

　　(2)药皮。药皮是由各种矿物类、铁合金、有机物和化工产品(水玻璃类)原料组成。

　　采用无药皮的光焊条焊接：

　　a.空气中氧和氮会大量侵入熔化金属，氧化和氮化铁、碳、硅、锰等，形成氧化物和氮化物残留在焊缝中，造成焊缝夹渣或裂纹。

　　b.熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔，使焊缝力学性能(强度、冲击值等)大大降低，使焊缝变脆。

　　c.电弧很不稳定，飞溅严重，焊缝成形很差。

　　有药皮的焊条焊接：

　　a.药皮中某些物质受电弧高温作用而解放出氧，使液态金属中的合金元素烧毁，导致焊缝质量降低。

　　因此在药皮中要加入一些还原剂，使氧化物还原，以保证焊缝质量。

　　b.在焊条药皮中加入铁合金或其他合金元素，随着药皮的熔化而过渡到焊缝金属中去，以弥补合金元素烧损和提高焊缝金属的力学性能。

　　c.药皮还可改善焊接工艺性能使电弧稳定燃烧、飞溅少、焊缝成形好、易脱渣和熔敷效率高。

　　总之，药皮的作用是保证被焊接金属获得具有合乎要求的化学成分和力学性能，并使焊条具有良好的焊接工艺性能。

　　2.焊条的分类

　　(1)按焊条的用途分

　　(2)按焊条药皮熔化后的熔渣特性分类(11，12，13，14，15，16)

　　1)酸性焊条。熔渣成分主要是酸性氧化物(SiO2、TiO2、Fe2O3)及焊接时易放出氧的物质。其焊接过程中产生烟尘较少，有利于焊工健康，且价格比碱性焊条低，焊接时可选用交流焊机。

　　酸性焊条药皮中含有多种氧化物，具有较强的氧化性，促使合金元素氧化;同时电弧气中的氧电离后形成负离子与氢离子有很强的亲和力，生成氢氧根离子，从而防止氢离子溶入液态金属里，所以这类焊条对铁锈、水分不敏感，焊缝很少产生由氢引起的气孔。

　　但酸性熔渣脱氧不完全，也不能有效地清除焊缝的硫、磷等杂质，故焊缝的金属力学性能较低，一般用于焊接低碳钢和不太重要的碳钢结构。

　　2)碱性焊条。其熔渣的主要成分是碱性氧化物(如大理石、萤石等)，含有较多铁合金作为脱氧剂和合金剂，焊接时大理石分解产生的二氧化碳气体作为保护气体。由于焊条的脱氧性能好，合金元素烧损少，焊缝金属合金化效果较好。

　　碱性焊条的熔渣脱氧较完全，又能有效地消除焊缝金属中的硫，合金元素烧损少，所以焊缝金属的力学性能和抗裂性均较好，可用于合金钢和重要碳钢结构的焊接。(14)

　　由于电弧中含氧量低，如遇焊件或焊条存在铁锈和水分时，容易出现氢气孔。在药皮中加入一定量的萤石，在焊接过程中与氢化合生成氟化氢，具有去氢作用。但是萤石不利于电弧的稳定，必须采用直流反极性进行焊接。若在药皮中加入稳定电弧的组成物碳酸钾(K2CO3)等，便可使用交流电源。

　　(二)电弧刨割条

　　电弧刨割条的外形与普通焊条相同，是利用药皮在电弧高温下产生的喷射气流，吹除熔化金属，达到刨割的目的。

　　(三)埋弧焊焊接材料

　　埋弧焊时电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂覆盖下燃烧，电弧不外露，由焊丝和焊剂两部分组成。

　　1.焊丝。埋弧焊所用焊丝有实心焊丝和药芯焊丝两种。

　　焊丝直径的选择根据用途而定。半自动埋弧焊用的焊丝较细，一般直径为 1.6mm、2mm、2.4mm。自动埋弧焊一般使用直径 3～6mm 的焊丝，以充分发挥埋弧焊的大电流和高熔敷率的优点。

　　对于一定的电流值可使用不同直径的焊丝。同一电流使用较小直径的焊丝时，可获得加大焊缝熔深、减小熔宽的效果。当工件装配不良时，宜选用较粗的焊丝。(18)

　　2.焊剂。埋弧焊焊剂按用途分为钢用焊剂和非铁金属用焊剂，按制造方法分为熔炼焊剂、烧结焊剂和陶质焊剂，按化学成分分为碱性焊剂、酸性焊剂和中性焊剂。